地下水動力學(xué)習(xí)題

1、習(xí)題1-1一、填空題地下水動力學(xué)是研究地下水、和中運動規(guī)律的科學(xué)，通常把稱為多孔介質(zhì)，而其中的巖石顆粒稱為。多孔介質(zhì)的特TOC o 1-5 h z點是、和。地下水在多孔介質(zhì)中存在的主要形式有、和，而地下水動力學(xué)主要研的運動規(guī)律。在多孔介質(zhì)中，不連通的或一端封閉的孔隙對地下水運動來說，但對貯水來說卻是。假想水流的、以及都與真實水流相同，假想水流充滿。地下水過水?dāng)嗝姘ê退紦?jù)的面積。滲透速度上的平均速度，而實際速度的平均速度。在滲流中，水頭一般是指，不同數(shù)值的等水頭面（線）永。在滲流場中，把大小等于，方向沿著的法線，并指向水頭方向的矢量，稱為水力坡度。水力坡度在空間直角坐標系中的三個分量分別為、

2、和。滲流運動要素包括、和等。根據(jù)地下水滲透速與的關(guān)系，將地下水運動分為一維、二維和三維運動。二、判斷選擇題地下水在多孔介質(zhì)中運動，因此可以說多孔介質(zhì)就是含水層。（）地下水運動時的有效孔隙度等于排水（貯水）時的有效孔隙度。（）對含水層來說其壓縮性主要表現(xiàn)在空隙和水的壓縮上。（）貯水率卩=pg（a+np）也適用于潛水含水層。（N）s貯水率只適用于三維流微分方程。（N）貯水系數(shù)既適用承壓含水層，也適用于潛水含水層。（）在一定條件下，含水層的給水度可以是時間的函數(shù)，也可以是一個常數(shù)。（）潛水含水層的給水度就是貯水系數(shù)。（）在其它條件相同而只是巖性不同的兩個潛水含水層中。在補給期時，給水度卩大，水位上升

3、大，卩小,水位上升??；在蒸發(fā)期時，卩大，水位下降大，卩小,水位下降小。（）決定地下水流向的是（）（1）壓力的大??；（2）位置高低；（3）水頭的大小。地下水可以從高壓處流向低壓處，也可以從低壓處流向高壓處。（TOC o 1-5 h z具有滲流速度的水流是連續(xù)充滿整個含水層空間的一種實際水流。（）滲流是連續(xù)充滿整個含水層空間的水流，其中沒有巖石顆粒，因此也就不存在與固體的摩擦阻力。所以，滲流所受的阻力小于實際水流所受的阻力。（）承壓含水層中兩斷面間的水力坡度的大小等于兩斷面間的水頭面（假設(shè)為平面）傾角的正切。（）對水力坡度可定義為：單位滲流路徑上的水頭下降值。（）習(xí)題1-2一、填空題占優(yōu)勢時液體運

4、動服從達西定律，隨著運動速度加,相應(yīng)增大，當(dāng)占優(yōu)勢時，達西定律就不適用了。達西定律反映了滲流場中的定律。3.滲透率只取決于的性質(zhì)，而與液體的性質(zhì)無關(guān)，滲透率的單位為或。當(dāng)液體的動力粘滯系數(shù)為，壓強差為的情況下，通過面積為，長度為巖樣的流量為時，巖樣的滲透率為Ida。Ida等于cm2。滲透率是表征的參數(shù)，而滲透系數(shù)是表征巖層的參數(shù)，影響滲透TOC o 1-5 h z系數(shù)大小的主要以及，隨著地下水溫度的升高，滲透系。導(dǎo)水系數(shù)是描述含水層的參數(shù)，它是定義在維流中的水文地質(zhì)參數(shù)。二、判斷選擇題達西定律是層流定律。（）達西公式中不含有時間變量，所以達西公式只適用于穩(wěn)定流。（）符合達西定律的地下水流，其滲

5、透速度與水力坡度呈直線關(guān)系，所以滲透系數(shù)或滲透系數(shù)的倒數(shù)是該直線的斜率。（）無論含水層中水的礦化度如何變化，該含水層的滲透系數(shù)是不變的。（N）達西定律是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在地下水運動中的具體體現(xiàn)，因此，可以說達西定律中也包括了水的動能的變化。（Y）分布在兩個不同地區(qū)的含水層，其巖性、孔隙度以及巖石顆粒結(jié)構(gòu)排列方式等都完全一致，那么可以肯定，它們的滲透系數(shù)也必定相同。（）某含水層的滲透系數(shù)很大，故可以說該含水層的出水能力很大。（）非線性滲流定律只適用于紊流狀態(tài)下的地下水運動。（）在均質(zhì)含水層中，滲透速度的方向與水力坡度的方向都是一致的。（N）如圖1-7所示，在傾角=60的承壓含水層中，已知H=1

6、72m,Ho=173m,L=100m,含水層滲透系數(shù)為10m/d,上游垂直補給強度為0.001m/d,地下水為穩(wěn)定運動,故通過含水層內(nèi)任一單位過水?dāng)嗝嫔系牧髁繛椋ǎ?。?）0.1m/d；（2）0.05m/d；（3）0.001m/d；（4）0.101m/d導(dǎo)水系數(shù)實際上就是在水力坡度為1時，通過含水層的單寬流量。（Y）承壓含水層中的導(dǎo)壓系數(shù)也等于滲透系數(shù)與貯水率之比。（N）導(dǎo)水系數(shù)在三維流中無意義，那么只有在一、二維流中才有意義。（N）習(xí)題1-3一、填空題1均質(zhì)與非均質(zhì)巖層是根據(jù)的關(guān)系劃分的，各向同性和各向異性巖層是根據(jù)的關(guān)系劃分的。滲透系數(shù)在各向同性巖層中，在各向異性巖層中。在三維空間中它由組

7、成，在二維流中則由組成。TOC o 1-5 h z3在各向異性巖層中，水力坡度與滲透速度的方向。二、判斷及選擇題在各向異性巖層中，滲透速度也是張量。（）同是二維流的均質(zhì)各向同性和各向異性的巖層中，若在x方向上的滲透系數(shù)、水力坡度都相等，則二者在x方向上的滲透速度的差值為K。（）xydy在均質(zhì)各向異性含水層中，各點的滲透系數(shù)都相等。（Y）在均質(zhì)各向異性、等厚、無限分布的承壓含水層中，以定流量抽水時，形成的等降深線TOC o 1-5 h z橢圓形。長軸方向水力坡度小、滲流速度大，而短軸方向水力坡度大，滲流速度小。（）8各向異性含水層中任一點的滲透速度為v=v+v+v。（N）xyx8030在均質(zhì)各向

8、異性的含水層中，其滲透系數(shù)為，單位為m/d,x、y方向上3028的水力坡度分別為0.0002和0.0004，則滲透速度v為（）0.6-0.1其單位為（1）（1）0.045m/d;（2）0.033m/d;（3）0.011m/dv各向異性含水層中的滲透速度在x、y方向上的分量為xvym/d，則滲透速度為（）。(3)0.7m/d(1)0.5m/d；(2)0.61m/d；習(xí)題1-4一、填空題當(dāng)?shù)叵滤餍毕蛲ㄟ^透水性突變界面時，介質(zhì)的滲透系數(shù)越大，則折射角9就越.2.地下水流發(fā)生折射時必須滿足方程，而水流平行和垂直于突變界面時TOC o 1-5 h z則。當(dāng)水流平行層面時，層狀含水層的等效滲透系數(shù)為，各

9、分層的水力坡度為；當(dāng)水流垂直于巖層層面時，等效滲透系數(shù)為，各分層的水力坡度。等效含水層的單寬流量q與各分層單寬流量qi的關(guān)系：當(dāng)水流平行界面時，當(dāng)水流垂直于界面時。二、判斷題5突變界面上任一點的水力特征都同時具有界面兩側(cè)巖層內(nèi)的水力特征。（Y）兩層介質(zhì)的滲透系數(shù)相差越大，則其入射角和反射角也就相差越大。（Y）流線越靠近界面時，則說明介質(zhì)的K值就越小。（N）可以把平行和垂直層面方向的等效滲透系數(shù)的計算方法直接類比串聯(lián)和并聯(lián)電阻的計算方法。（Y）9.平行和垂直層面的等效滲透系數(shù)的大小，主要取決于各分層滲透系數(shù)的大小。（N）10.對同一層狀含水層來說，水平方向的等效滲透系數(shù)大于垂直方向的等效滲透系數(shù)

10、。（Y）習(xí)題15一、填空題在地下水的平面運動中，流線方程為，兩流線間的流量等于這兩條流線相TOC o 1-5 h z應(yīng)的。在同一條流線上其流函數(shù)屮等于，單寬流量等于，流函數(shù)的量綱為。在流場中，二元流函數(shù)對坐標的導(dǎo)數(shù)與滲流分速度的關(guān)系式為。4在各向同性的含水層中流線與等水頭，故網(wǎng)格為，當(dāng)流網(wǎng)中的AH=AL=AS=1時，則每一網(wǎng)格的流量Aq的數(shù)值等于。在滲流場中，利用流網(wǎng)不但能定量地確定、以及，還可定性地分析和了解的變化情況。在各向同性而透水性不同的雙層含水層中，其流網(wǎng)形狀若在一層中為曲邊正方形，則在另一層中為。流網(wǎng)形象地刻畫了滲流場的。二、判斷題在地下水動力學(xué)中，可認為流函數(shù)是描述滲流場中流量的

11、函數(shù)，而勢函數(shù)是描述滲流場中水頭的函數(shù)。（Y)沿流線的方向勢函數(shù)逐漸減小，而同一條等勢線上各處的流函數(shù)都相等。（Y）根據(jù)流函數(shù)和勢函數(shù)的定義知，二者只是空間坐標的函數(shù)，因此可以說流函數(shù)和勢函數(shù)只適用于穩(wěn)定流場。（N）在滲流場中，一般認為流線能起隔水邊界作用，而等水頭線能起透水邊界的作用。（Y）在同一滲流場中，流線在某一特定點上有時候也可以相交。（Y）TOC o 1-5 h z在均質(zhì)各向同性的介質(zhì)中，任何部位的流線和等水頭線都正交。（）習(xí)題1-6一、填空題滲流連續(xù)方程是在地下水運動中的具體表現(xiàn)。試寫出忽略含水層骨架壓縮情況下的地下水連續(xù)方禾。地下水運動基本微分方程實際上是方程，方程的左端表示單位

12、時間內(nèi)從方向和方向進入單元含水層內(nèi)的凈水量，右端表示單元含水層在單位時間內(nèi)。地下水平面二維、三維流基本微分方程的數(shù)學(xué)意義分別表示滲流區(qū)內(nèi)、的滲流規(guī)律，它們的物理意義分別表示任一、的水量均衡方程。越流因素B越大，則說明弱透水層的厚，其滲透系，越流量就。裘布依假設(shè)的要點，實際上意味著是鉛直的，流線以及沒有。7單位面積（或單位柱體）含水層是指，高等于柱體合水層。8貯水率的物理意義是：當(dāng)水頭時，從含水層中由于，以及介質(zhì)骨架的，而釋放（貯存）白水量。貯水系數(shù)與貯水率比較，主要差別有兩點：一是含水層不同，前者是，后者是；二是釋放出不同，前者有疏干重力水和彈性水量，后者則完全水量。在滲流場中邊界類型主要分為

13、、以及。二、判斷及選擇題地下水連續(xù)方程和基本微分方程實際上都是反映質(zhì)量守恒定律。（Y）6h11.地下水三維流基本微分方程div（K-gradH）二卩二廠既適用于承壓水也適用于潛sdt水。（N）潛水和承壓水含水層的平面二維流基本微分方程都是反映單位面積含水層的水量均衡方程。（Y）在潛水含水層中當(dāng)忽略其彈性釋水量時，則所有描述潛水的非穩(wěn)定流方程都與其穩(wěn)定流方程相同。（N）14各向異性承壓含水層中的二維非穩(wěn)定流基本微分方程為（）(1)(2)(Tdxxx6HdxdHxy）+（詈（TdyyydH，dH、dH+T)=y*-dyyxdxdtdHdx)+dy(TydH、石）十*dHdtTOC o 1-5 h

14、zddHddHdH(N)15描述地下水剖面二維流的微分方程為（T）+（T）二卩*dxxdxdzzdzdt16描述均質(zhì)各向同性含水層中地下水剖面二維流微分方程為磐+d-H-=-譽dx2dz2-dt（N）17.越流系統(tǒng)必須包括主含水層、弱含水層以及相鄰含水層等三個含水層。（Y）18在越流系統(tǒng)中，當(dāng)弱透水層中的水流進入抽水層時，同樣符合水流折射定律。（Y）19.越流因素B和越流系數(shù)b都是描述越流能力的參數(shù)。（Y）20.通常所指的布西涅斯克方程實際上就是具有源項的潛水運動的基本微分方程。（Y）第二類邊界的邊界面有時可以是流面，也可以是等勢面或者既不是流面也不是等勢在實際計算中，如果邊界上的流量和水頭均

15、已知，則該邊界既可做為第一類邊界也可做為第二類邊界處理。（N）凡是邊界上存在著河渠或湖泊等地表水體時，都可以將該邊界做為第一類邊界處理。同一時刻在潛水井流的觀測孔中測得的平均水位降深值總是大于該處潛水面的降深值。（）凡是承壓含水層中剖面上的等水頭線都是鉛垂線。（Y）在潛水含水層中，同一鉛垂面上的地下水位自下而上是逐漸抬高，潛水面處的地下水位最高。（Y）在水平分布的均質(zhì)潛水含水層中任取兩等水頭面分別交于底板A、B和潛水面A、B，因為AB附近的滲透路徑大于AB附近的滲透路徑，故底板附近的水力坡度JJ，因此根據(jù)達西定律v=KJ，可以說AB附近的滲透速度大于附近的滲透速度。ABAB（N）貯水率和貯水系

16、數(shù)一般是運用在地下水非穩(wěn)定流理論中的水文地質(zhì)參數(shù)。Y）習(xí)題2-1一、填空題將上的入滲補給量稱為入滲強度。TOC o 1-5 h z在有垂直入滲補給的河渠間潛水含水層中，通過任一斷面的流。有入滲補給的河渠間含水層中，只要存在分水嶺，且兩河水位不相等時，則分水嶺總是偏向一側(cè)。如果入滲補給強度W0時則浸潤曲線的形狀為，當(dāng)WV0時則為，當(dāng)W=0時則為。二、選擇題4當(dāng)河渠間含水層無入滲補給，但有蒸發(fā)排泄（設(shè)其蒸發(fā)強度為）時，則計算任一斷面的單寬流量公式只要將式：q=K（h2-h2）/（2l）-Wl/2+Wx中的W用（）x12代替即可。（1）；（2）0；（3）-；（4）十W在有入滲補給，且存在分水嶺的河渠

17、間含水層中，已知左河水位標高為H,右河水位標高為h2,兩河間距為1,當(dāng)h1h2時，分水嶺（）；當(dāng)HVH2時，分水嶺（）；當(dāng)h1=h2時，分水嶺（）（1）位于1/2處；（2）靠近右河；（3）靠近左河；（4）不存在；（5）位于1=0處；（6）位于1處在底板水平，無入滲、無蒸發(fā)的河渠間潛水含水層中，當(dāng)滲流為穩(wěn)定流，兩側(cè)河水位相等時，浸潤曲線的形狀為（）（1）雙曲線；（2）水平直線；（3）拋物線；（4）橢圓形曲線7.在有蒸發(fā)、無入滲的河渠間含水層中，地下水流在穩(wěn)定后的浸潤曲線形狀為（）（1）上凸的曲線；（2）水平直線；（3）下凸的曲線；（4）向一側(cè)傾斜的曲線習(xí)題3-1一、填空題1根據(jù)揭露含水層的程度和

18、進水條件，抽水井可分為和兩類。承壓水井和潛水井是根據(jù)來劃分的。從井中抽水時，水位降深處最大，而在處最小。對于潛水井，抽出的水量主要來自含水層的疏干，它等于。而對于承壓水井，抽出的水量則主要來自含水層的彈性釋水，它等。對承壓完整井來說，水位降深s是的函數(shù)。而對承壓不完整井，井流附近的水位降深s是的函數(shù)。對潛水井來說，測壓管進水口處的水測壓管所在位置的潛水位。填礫的承壓完整抽水井，其井管外面的測壓水頭要井管里面的測壓水頭。有效井半徑是指。二、判斷題在下有過濾器的承壓含水層中抽水時，井壁內(nèi)外水位不同的主要原因是由于存在井TOC o 1-5 h z損的緣故。（）凡是存在井損的抽水井也就必定存在水躍。（）在無限含水層中，當(dāng)含水層的導(dǎo)水系數(shù)相同時，開采同樣多的水在承壓含水層中形成的降落漏斗體積要比潛水含水層大。（）抽水井附近滲透性的增大會導(dǎo)致井中及其附近的